【手続補正書】
【提出日】平成17年12月8日(2005.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  回転体と、
該回転体に浮上力を作用させる電磁石と、
該電磁石が固設されたステータ部と、
前記回転体の前記ステータ部に対する径方向及び／又は軸方向の相対変位を検出する変位検出手段と、
該変位検出手段が検出した相対変位に基づいて前記浮上力の調整量を算出する磁気軸受制御補償器と、
該磁気軸受制御補償器による前記浮上力の調整量の算出結果に応じて前記浮上力を調整する電磁石制御手段と、
前記ステータ部に対する相対位置が固定された装置固定部の所定の物理量を検出する振動検出手段と、
該振動検出手段の出力を、該出力の極性を反転し、少なくとも前記変位検出手段と前記磁気軸受制御補償器と前記電磁石制御手段によって構成される磁気軸受フィードバック制御手段の伝達信号に加算する加算手段とを備え、
前記所定の物理量は、
前記装置固定部及び／又は前記ステータ部の加速度、該加速度を所要回数だけ微分又は積分した変位、速度及び加加速度等のうちの少なくとも一つであり、
前記加速度は、
前記変位検出手段で検出された前記回転体の相対変位のラプラス変換と所定の伝達関数とを乗算した第１の乗算結果を時間領域に変換した変換結果であることを特徴とする振動抑制機能を有する磁気軸受装置。
【請求項２】  前記回転体に作用する不釣り合い力を検出又は推定する不釣り合い力検出手段を備え、
前記加速度は、
前記第１の乗算結果と、前記不釣り合い力検出手段で検出又は推定された前記回転体に作用する不釣り合い力の変動分のラプラス変換と前記回転体の質量の逆数とを乗算した第２の乗算結果とを加算した加算結果を時間領域に変換した変換結果であることを特徴とする請求項１記載の振動抑制機能を有する磁気軸受装置。
【請求項３】  前記所定の伝達関数は、
前記回転体の相対変位と該相対変位により前記電磁石と前記回転体との間に作用する力との関係である磁気軸受フィードバック制御手段固有の伝達関数と、前記回転体の質量により表されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の振動抑制機能を有する磁気軸受装置。
【請求項４】  回転体と、
該回転体に浮上力を作用させる電磁石と、
該電磁石が固設されたステータ部と、
前記回転体の前記ステータ部に対する径方向及び／又は軸方向の相対変位を検出する変位検出手段と、
該変位検出手段が検出した相対変位に基づいて前記浮上力の調整量を算出する磁気軸受制御補償器と、
該磁気軸受制御補償器による前記浮上力の調整量の算出結果に対応して前記浮上力を調整する電磁石制御手段と、
前記ステータ部に対する相対位置が固定された装置固定部の所定の物理量を検出する振動検出手段と、
該振動検出手段の出力を、該出力の極性を反転し、少なくとも前記変位検出手段と前記磁気軸受制御補償器と前記電磁石制御手段によって構成される磁気軸受フィードバック制御手段の伝達信号に加算する加算手段とを備え、
前記所定の物理量は、
前記装置固定部及び／又は前記ステータ部の加速度、該加速度を所要回数だけ微分又は積分した変位、速度及び加加速度等のうちの少なくとも一つであり、
前記加速度は、
前記磁気軸受制御補償器による前記浮上力の調整量の算出結果又は前記加算手段による加算結果と、前記回転体の質量の逆数とを乗算した第３の乗算結果から、前記変位検出手段で検出された前記回転体の相対変位を２階微分した結果を減算した減算結果であることを特徴とする振動抑制機能を有する磁気軸受装置。
【請求項５】  前記電磁石と前記回転体の間に発生する磁束の変動量を検出する磁束検出手段を備え、
前記第３の乗算結果として、
前記磁気軸受制御補償器による前記浮上力の調整量の算出結果の代わりに、前記磁束検出手段で検出された磁束の変動量に比例する値を用いた乗算結果を用いることを特徴とする請求項４記載の振動抑制機能を有する磁気軸受装置。
【請求項６】  前記回転体を回転駆動する誘導モータと、
該誘導モータの通電状態を制御するモータ制御手段とを備え、
前記振動検出手段で前記所定の物理量を検出するとき、前記モータ制御手段は前記誘導モータを無通電とすることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の振動抑制機能を有する磁気軸受装置。
【請求項７】  前記回転体の回転周波数に追従して、該周波数成分を除去する回転周波数追従型ノッチフィルタを備え、
前記加速度等は、
前記減算結果が前記回転周波数追従型ノッチフィルタを通過した結果であることを特徴とする請求項４、５又は６記載の振動抑制機能を有する磁気軸受装置。
【請求項８】  前記加速度等が通過するローパスフィルタを備えたことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の振動抑制機能を有する磁気軸受装置。
【請求項９】  前記振動検出手段の出力にゲイン調整及び／又は位相補償と、ＰＩＤ制御と、その他の制御補償のいずれか少なくとも一つの制御補償を施す振動抑制制御補償手段を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の振動抑制機能を有する磁気軸受装置。
【請求項１０】  回転体と、
該回転体に浮上力を作用させる電磁石と、
該電磁石が固設されたステータ部と、
前記回転体の前記ステータ部に対する径方向及び／又は軸方向の相対変位を検出する変位検出手段と、
該変位検出手段が検出した変位に基づいて前記浮上力の調整量を算出する磁気軸受制御補償器と、
該磁気軸受制御補償器による前記浮上力の調整量の算出結果に対応して前記浮上力を調整する電磁石制御手段と、
前記ステータ部に対する相対位置が固定された装置固定部の所定の物理量を検出する振動検出手段とを備え、
前記所定の物理量は、
前記装置固定部及び／又は前記ステータ部の加速度、該加速度を所要回数だけ微分又は積分した変位、速度及び加加速度等のうちの少なくとも一つであり、
前記加速度は、
前記変位検出手段で検出された前記回転体の相対変位のラプラス変換と所定の伝達関数とを乗算した第１の乗算結果を時間領域に変換した変換結果であることを特徴とする振動推定機能を有する磁気軸受装置。
【請求項１１】  回転体と、
該回転体に浮上力を作用させる電磁石と、
該電磁石が固設されたステータ部と、
前記回転体の前記ステータ部に対する径方向及び／又は軸方向の相対変位を検出する変位検出手段と、
該変位検出手段が検出した変位に基づいて前記浮上力の調整量を算出する磁気軸受制御補償器と、
該磁気軸受制御補償器による前記浮上力の調整量の算出結果に対応して前記浮上力を調整する電磁石制御手段と、
前記ステータ部に対する相対位置が固定された装置固定部の所定の物理量を検出する振動検出手段とを備え、
前記所定の物理量は、
前記装置固定部及び／又は前記ステータ部の加速度、該加速度を所要回数だけ微分又は積分した変位、速度及び加加速度等のうちの少なくとも一つであり、
前記加速度は、
前記磁気軸受制御補償器による前記浮上力の調整量の算出結果と、前記回転体の質量の逆数とを乗算した第３の乗算結果から、前記変位検出手段で検出された前記回転体の相対変位を２階微分した結果を減算した減算結果であることを特徴とする振動推定機能を有する磁気軸受装置。
【請求項１２】  前記電磁石と前記回転体の間に発生する磁束の変動量を検出する磁束検出手段を備え、
前記第３の乗算結果として、
前記磁気軸受制御補償器による前記浮上力の調整量の算出結果の代わりに、前記磁束検出手段で検出された磁束の変動量に比例する値を用いた乗算結果を用いることを特徴とする請求項１１記載の振動推定機能を有する磁気軸受装置。
【請求項１３】  前記回転体を回転駆動する誘導モータと、
該誘導モータの通電状態を制御するモータ制御手段とを備え、
前記振動検出手段で前記所定の物理量を検出するとき、前記モータ制御手段は前記誘導モータを無通電とすることを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の振動推定機能を有する磁気軸受装置。
【請求項１４】  前記回転体の回転周波数に追従して、該周波数成分を除去する回転周波数追従型ノッチフィルタを備え、
前記加速度等は、
前記減算結果が前記回転周波数追従型ノッチフィルタを通過した結果であることを特徴とする請求項１１、１２又は１３記載の振動推定機能を有する磁気軸受装置。
【請求項１５】  前記加速度等が通過するローパスフィルタを備えたことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の振動推定機能を有する磁気軸受装置。
【請求項１６】  請求項１〜９のいずれか１項に記載の磁気軸受装置が搭載された真空ポンプであって、
該真空ポンプは、
被対象設備に設置され、該被対象設備から所定のガスを吸引することを特徴とする振動抑制機能を有するポンプ装置。
【請求項１７】  請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の磁気軸受装置が搭載された真空ポンプであって、
該真空ポンプは、
被対象設備に設置され、該被対象設備から所定のガスを吸引することを特徴とする振動推定機能を有するポンプ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
さらに、本発明は、振動推定機能を有する磁気軸受装置に関し、回転体と、該回転体に浮上力を作用させる電磁石と、該電磁石が固設されたステータ部と、前記回転体の前記ステータ部に対する径方向及び／又は軸方向の相対変位を検出する変位検出手段と、該変位検出手段が検出した変位に基づいて前記浮上力の調整量を算出する磁気軸受制御補償器と、該磁気軸受制御補償器による前記浮上力の調整量の算出結果に対応して前記浮上力を調整する電磁石制御手段と、前記ステータ部に対する相対位置が固定された装置固定部の所定の物理量を検出する振動検出手段とを備え、前記所定の物理量は、前記装置固定部及び／又は前記ステータ部の加速度、該加速度を所要回数だけ微分又は積分した変位、速度及び加加速度等のうちの少なくとも一つであり、前記加速度は、前記変位検出手段で検出された前記回転体の相対変位のラプラス変換と所定の伝達関数とを乗算した第１の乗算結果を時間領域に変換した変換結果であることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
さらに、本発明は、振動推定機能を有する磁気軸受装置に関し、回転体と、該回転体に浮上力を作用させる電磁石と、該電磁石が固設されたステータ部と、前記回転体の前記ステータ部に対する径方向及び／又は軸方向の相対変位を検出する変位検出手段と、該変位検出手段が検出した変位に基づいて前記浮上力の調整量を算出する磁気軸受制御補償器と、該磁気軸受制御補償器による前記浮上力の調整量の算出結果に対応して前記浮上力を調整する電磁石制御手段と、前記ステータ部に対する相対位置が固定された装置固定部の所定の物理量を検出する振動検出手段とを備え、前記所定の物理量は、前記装置固定部及び／又は前記ステータ部の加速度、該加速度を所要回数だけ微分又は積分した変位、速度及び加加速度等のうちの少なくとも一つであり、前記加速度は、前記磁気軸受制御補償器による前記浮上力の調整量の算出結果と、前記回転体の質量の逆数とを乗算した第３の乗算結果から、前記変位検出手段で検出された前記回転体の相対変位を２階微分した結果を減算した減算結果であることを特徴とする。